Situation
In Espenhain, ca. 20 km südlich von Leipzig, entstand ein großes PV-Kraftwerk mit 5 MWp elektrischer Leistung. Auf einer ehemaligen Kohlestaubdeponie errichteten die GEOSOL Gesellschaft für Solarenergie mbH, die Shell Solar GmbH und die WestFonds Immobilien-Anlagengesellschaft mbH den „Solarpark Leipziger Land“. Dieser steht auf einem ca. 22 Hektar großen Kohlestaub-Absetzbecken, das im Lauf von über 40 Jahren Braunkohleabbau entstanden war. Durch das PV-Kraftwerk an diesem Ort konnte das Gelände einer wirtschaftlichen und sinnvollen Nutzung zugeführt werden. Die Firma Siemens war der Generalunternehmer für die technischen Einrichtungen.

Problem
Die PV-Leistung sollte mit Zentralwechselrichtern SINVERT gesammelt und netzverträglich in das 20-kV-Netz der envia eingespeist werden. Darüber hinaus war der Eigenbedarf mit ausreichender Spannungsqualität und Personensicherheit über eine separate 400-V-Netzanbinung sicherzustellen. Für das gesamte PV-Kraftwerk waren das erforderliche technische und wirtschaftliche Netz- und Schutzkonzept sowie die Auslegung aller Betriebsmittel zu erstellen.

Lösung
Wir analysierten die Netzanforderungen der Zentralwechselrichter und entwickelten ein 20-kV- und 400-V-Netzkonzept. Mit Hilfe von Lastfluss- und Kurzschlussberechnungen wurden die Betriebsmittel, Trafos, Kabel, 20-kV-Schaltanlage und Schutzgeräte technisch und wirtschaftlich optimiert und ausgelegt, sowie die Kurzschlussfestigkeit der Betriebsmittel, eine selektive Schutzeinstellung und die Personensicherheit nachgewiesen.
Für die Netzverträglichkeit am 20-kV-Anschlusspunkt wurde ein Gutachten auf Basis der BDEW-Richtlinie erstellt. Hierbei prüften wir die Netzanschlussbedingungen, Leistungseinbindung, Spannungsanhebung, Kurzschlussbeanspruchung, schaltbedingte Spannungsanhebung, Flicker, Oberschwingungen, Störspannungen und Rückwirkungen auf Tonfrequenz-Rundsteueranlagen.

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